高中生物人教版 (2019)选择性必修3一 胚胎工程的理论基础说课ppt课件

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3一 胚胎工程的理论基础说课ppt课件，共33页。PPT课件主要包含了精子形成，精子头的主要部分，头部的顶体，中心体，精子的尾，线粒体鞘，其他物质，原生质滴，细胞核，高尔基体等内容，欢迎下载使用。

我国对奶类的总需求量很大，但与奶业发达的国家相比，我国奶牛的单产水平还存在一定差距。奶牛品种是影响产奶量的主要因素之一，而引进一头成年奶牛往往需要数万元，高昂的价格使得靠大量引进优良品种来提高产量不太可行。能不能让引进的良种奶牛快速、大量繁殖呢？遗憾的是，牛的生育率很低，一头母牛一胎—般只产一头犊牛，一生约生育四五次。如何解决这个难题呢？
可以通过体外受精、胚胎分割等技术获得多个良种奶牛的胚胎，然后胚胎移植给代孕母牛生下后代。
胚胎工程：指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
体外受精、胚胎移植、胚胎分割等
生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞
在体外条件下, 对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作
哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的规律
2.3.1 胚胎工程的理论基础
初情期 → 生殖机能衰退
卵泡的形成和在卵巢内的储备在出生前（胎儿期）完成的；但卵子成熟在初情期。
指精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。
准备阶段2：卵子的准备
细胞膜的功能：进行细胞间信息交流
细胞膜结构特点：一定的流动性
①准备阶段1：精子获能
即精子必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力的现象。
张明觉，美籍华人，生殖生物学家、育种学家和避孕药的创始人。
1951年发现“精子获能”现象，被人们誉为“试管婴儿”的先驱。
A.使精子获能的方法有直接利用雌性动物生殖道使精子获能；B.将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。【获能液的成分因动物种类不同而有差异，常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等。】
①准备阶段2：卵子的准备
动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等；有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等。
但它们都要在输卵管内进一步发育成熟，到MⅡ期时，才具备与精子受精的能力
①精子释放多种酶，以溶解卵细胞外的一些结构②精子借助自身的运动接触卵细胞膜③在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带会迅速发生 生理反应，阻止后来的精子进入透明带
透明带反应——第一道屏障
精子入卵后，卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内
卵细胞膜反应——第二道屏障
①精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的核，叫做雄原核。②精子入卵后，被激活卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核。
雄、雌原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失。这个含有两个染色体组的合子就是受精卵。
受精过程结束后，受精卵的发育也就开始了。
研究表明：第一次卵裂开始时雌雄原核并未融合为一个核。
①两个原核逐渐在细胞中靠拢，在迁移过程中复制DNA；②两核相遇时，核膜解体，染色质浓缩成染色体，定位于纺锤体上，形成二倍体的受精卵（合子）
观察到两个极体或者雌、雄原核
多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两个第二极体。
人卵细胞受精到受精卵卵裂后植入的过程
1.（早期）胚胎发育的场所：
特点：胚胎发育早期，在透明带内进行有丝分裂； 细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加。
（1）概念:当卵裂产生的子细胞逐渐形成______的细胞团，形似桑葚时，这是的胚胎称为桑葚胚；（2）特点:这一阶段及之前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。
桑葚胚通常由32个细胞左右，每个细胞都能发育成组成个体的任何组织细胞或胎盘、胎膜等胚外组织细胞。
囊胚进一步_______，会导致____________，胚胎从_______中__________，这一过程叫做孵化。
将来发育成胎儿的各种组织
沿透明带内壁扩展和排列
胚胎内部含有_______的腔
*内细胞团细胞具有全能性
*孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育
（1）形成（结构）:囊胚孵化后，将发育形成原肠胚。原肠胚表面的细胞层为外胚层，向内迁移的细胞形成内胚层。随着发育的进行，一部分细胞还会在内、外两个胚层之间形成中胚层。【内细胞团表层的细胞形成外胚层，下方的细胞形成内胚层，出现由内胚层包围的空腔叫做原肠腔。通常在内、外两个胚层之间形成中胚层】
（2）发育去向:由原肠胚的三个胚层进一步发育为不同的组织、器官、系统；
主要分化成表皮和神经系统
主要分化成消化道上皮和消化腺
主要分化成心、肾、性腺、结缔组织、血细胞等
分化开始于： ；具全能性的细胞或胚胎有： 。
桑葚胚及以前的细胞、囊胚期的内细胞团
4.不同动物受精卵发育的比较：
注：马、牛为排卵后时间，其他动物为交配后时间。
讨论1. 表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？讨论2. 将体外培养的小鼠胚胎移植到母鼠子宫时，应选择至少发育到什么阶段的胚胎?如果换成牛又该怎样处理？
比较而言，马的胚胎进入子宫时，发育程度最高，它处于囊胚阶段。
小鼠应选择至少发育到桑葚胚阶段的胚胎进行移植。牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在8~16细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。
不同动物受精卵发育的比较
胚胎工程的许多技术都是在了解了哺乳动物在自然条件下受精和胚胎早期发育规律的基础上实现的。人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟，精子能在体外完成获能，获能的精子和培养成熟的卵子能在试管内完成受精，获得的受精卵能在人工培养条件下继续发育等。
讨论3. 为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础?请结合所学习的内容举例说明。
雌性动物的生殖道或培养到获能液(肝素或Ca2+载体)中
每个细胞能发育成组成个体的任何细胞类型及胚外组织
细胞在透明带内分裂，胚胎总体积并不增加
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1.下列细胞，哪一个代表已经完成受精的卵子( 　　)
2.以下与受精作用有关的说法中，不正确的是(　　)A.受精作用的实质是精子的核和卵细胞的核融合B.受精后的卵细胞能阻止其他精子的进入C.受精作用前后卵细胞的活跃状态不同D.受精卵中的染色体和DNA均由精子和卵细胞各提供一半解析　受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程，实质是精子的核和卵细胞的核融合，A正确；受精作用过程中，透明带和卵细胞膜会发生相应反应阻止多精入卵，一个卵细胞只能和一个精子受精，B正确；受精作用后卵细胞变活跃完成减数第二次分裂，C正确；受精卵中的染色体由精子和卵细胞各提供一半，但DNA来自卵细胞的多于来自精子的，D错误。
1.判断下列有关哺乳动物受精的表述是否正确。（1）在自然条件下，受精在子宫中完成。（ ）（2）精子需要获能才能与卵子结合，而卵子一经排出就具备受精能力。（ ）（3）精子入卵后，卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵。（ ）2.下列有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述，错误的是（ ）A.在桑葚胚阶段，胚胎的内部开始出现含有液体的腔B.胚胎干细胞是一类未分化的细胞，可以从早期胚胎中分离获得C.桑葚胚的细胞一般都具有全能性，囊胚的细胞逐渐分化D.受精卵早期分裂时，胚胎中细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加
1.精母细胞在变成精子的过程中，很多结构会消失，而细胞核与线粒体都保留了下来，请尝试用你所了解的哺乳动物受精的相关知识来解释这一现象。
提示：细胞核和线粒体都是精子的重要结构。其中，细胞核是遗传物质储存的场所，决定后代的遗传特性，它参与受精过程。线粒体是精子进行有氧呼吸的主要场所，为精子的生存和运动提供能量。